... aus der Sicht eines Herstellers ! Geben die neuzeitigen Dauerfestigkeitsnachweise die realistische Grenze für Fahrzeuge von Einseilumlaufbahnen an ? ... aus der Sicht eines Herstellers ! 23.09.2018

Inhalt des Vortrages Belastungen der Fahrzeuge Nachweise, die heute gemacht werden Fragen und Diskussionen bei bisherigen Ermüdungsversuchen Wesentliche Einflussgrößen für rechnerische Ermüdungsnachweise Berechnungsbeispiel einer Gehängestange für eine Sesselbahn Schlussfolgerungen 23.09.2018

Fahrzeuge sind verschiedenen Belastungen ausgesetzt Eigengewicht Nutzlast (Personen) unterschiedliche Beladung Stöße bei Überfahren der Rollenbatterien: Trag, Niederhalter, Wechsellast Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte in den Stationen; insbesondere Stationseinfahrt Windkräfte usw. 23.09.2018

Welche Nachweise werden heute gemacht ? Beispiel Österreich Rechnerische Nachweise: Statische Nachweise (5-fach gegen die Bruchfestigkeit) Versuche/Messungen: Dauerschwellversuche (5 Mio. Lastwechsel) 23.09.2018

Dauerschwell- versuche 23.09.2018

Welche Nachweise werden heute gemacht ? Beispiel Österreich Rechnerische Nachweise: Statische Nachweise (5-fach gegen die Bruchfestigkeit) Versuche/Messungen: Dauerschwellversuche (5 Mio. Lastwechsel) Stoßziffermessungen auf der Strecke: Rollenbatterieüberfahrt  Vergleich mit Dauerschwellversuch Einfahrversuche in den Stationen mit unterschiedlichen Beladungen, Geschwindigkeiten und Querpendelungen 23.09.2018

Einfahrversuche mit Spannungsmessungen 23.09.2018

Beanspruchungen bei Einfahrversuchen sind abhängig von den Einführungsschienen in den Stationen ..... früher heute 23.09.2018

..... und von der Art des Gehänges Führung oben Führung unten 23.09.2018

Vergleich mit anderen Vorschriften OITAF I F A D rechnerische Nachweise statisch X Ermüdungsnachweis durch Versuch X (X) (x) ... nicht generell, nach Anordnung der Aufsichtsbehörde Messungen an den Anlagen (X) X Rechn. Ermüdungs- nachweise X 23.09.2018

Fragen und Diskussionen, die bei den bisherigen Ermüdungsversuchen immer wieder auftreten: Sind die Beanspruchungen, die im Betrieb auftreten wirklich abgedeckt ? (auf der Strecke, bei der Stationseinfahrt mit einseitiger Besetzung, Querpendelung, usw.) Ist ein Versuch auf Ermüdung wirklich ausreichend? Wie groß sind die Reserven ? Werden die Fertigungstoleranzen ausreichend berücksichtigt ? 23.09.2018

Schlussfolgerung aus diesen Fragen und Diskussionen Fahrzeuge, Gehänge, Klemmen ..... ..... nach anerkannten Methoden auf Dauerfestigkeit zu dimensionieren z.B. nach DIN 18015, EURO-Code, FKM-Richtlinie, CNR-UNI 10011 23.09.2018

Bei den rechnerischen Ermüdungsnachweisen wird gegenübergestellt: Auftretende Schwingbreite Zulässige Schwingbreite abhängig von: Werkstoff Kerbfall Lastwechselanzahl Sicherheit 23.09.2018

Wesentliche Einflussgrößen Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) Anzahl der maßgebenden Lastwechsel Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? Durchschnittliche Besetzung? Kerbfall Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische Sicherheitsfaktoren je nach Wichtigkeit des Bauteiles je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten 23.09.2018

Messungen an einer kuppelbaren Anlage (1) Versuchsnummer 2 Stationseinfahrt Geschwindigkeit 5m/s Fahrzeugbeladung 0% +Meßg. Versuchsnummer 28 Stationseinfahrt Geschwindigkeit 5m/s Fahrzeugbeladung 50% außen 23.09.2018

Messungen an einer kuppelbaren Anlage(2) 23.09.2018

Messungen an einer kuppelbaren Anlage (3) ? ? ? ? 23.09.2018

Wesentliche Einflussgrößen Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) Anzahl der maßgebenden Lastwechsel Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? Durchschnittliche Besetzung? Kerbfall Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische Sicherheitsfaktoren je nach Wichtigkeit des Bauteiles je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten 23.09.2018

Auswertung aus der Österreichischen Seilbahnstatistik Durchschnittliche Anzahl von Personen pro Fahrzeug: 1995 1996 1997/98 1998/99 1999/2000 4 CLD/B, Salzburg 0,7 1,1 1,0 0,9 4 CLD/B, Vorarlberg 1,6 1,3 - 1,9 0,5 0,6 4 CLD, Salzburg 1,2 1,4 1,8 1,7 4 CLD, Tirol 4 CLD/B, Tirol 2,1 6 CLD, Tirol - 1,1 6 CLD/B, Tirol 2,8 3,1 6 CLD/B, Salzburg 1,5 2,1 1,7 1,8 8 MGD, Tirol 1,1 1,0 1,5 2,0 8 MGD, Salzburg 0,7 2,4 2,3 - 0,9 23.09.2018

Auswertung aus praktischer Betriebslastmessung in Laax: 12er Kabine, kuppelbare Bahn, 1990/91 Die Messkabine war zweimal voll besetzt, während 74 Betriebstagen ! Mehr als 60% der Halbfahrten (Berg- oder Talfahrt) fanden mit leerer Kabine statt ! Bei Bergfahrten: im Mittel 2.2 Passagiere in der Kabine Bei Talfahrten: im Mittel 0.8 Passagiere in der Kabine Gesamte Saison: Messkabine im Mittel mit ca. 13% besetzt (1.6 Passagiere) Schädigung aus der Betriebsbeanspruchung 0.004% X Schädigung durch Dauerschwellversuch ! 23.09.2018

Wesentliche Einflussgrößen Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) Anzahl der maßgebenden Lastwechsel Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? Durchschnittliche Besetzung? Kerbfall Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische Sicherheitsfaktoren je nach Wichtigkeit des Bauteiles je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten 23.09.2018

Beispiele für Kerbfälle 23.09.2018

Wesentliche Einflussgrößen Lastschwingbreite (Ober- und Unterspannung) Anzahl der maßgebenden Lastwechsel Wie oft ist das Fahrzeug besetzt? Durchschnittliche Besetzung? Kerbfall Sehr viele Beispiele in den unterschiedlichen Normen Aber: welcher Kerbfall ist der Richtige/Realistische Sicherheitsfaktoren je nach Wichtigkeit des Bauteiles je nach Unsicherheit der Bestimmung der auftretenden Lasten 23.09.2018

Berechnungsbeispiel Ermittlung der Lastkollektives für den Betrieb Vergleich der Schädigung durch Lastkollektiv mit Schädigung durch Dauerschwellversuch für eine Sesselbahn 23.09.2018

Berechnungsbeispiel 4er Sesselbahn, Salzburg Daten: Bahnlänge: 1420m; Fahrgeschwindigkeit: max. 5 m/s; Geplante Nutzungsdauer: 20 Jahre; Betriebszeit pro Tag: 8 Stunden; Theoretische Förderleistung pro Tag: 19 200 Personen Auslastung hoch Auslastung mittel Auslastung niedrig 8000 6000 2800 Beförderte Personen pro Tag Annahmen: 50 80 70 Betriebstage pro Saison voll halb leer Beladungs-verhältnis 24% 35% 41% 20% 39% 7% 23% 70% Durchschnittliche Beladung: 28% zur theoretisch möglichen Annahmen-Stationseinfahrt: 1% der Volllastfahrten mit 10% Auspendelung 5% der Halblastfahrten sind halb außen beladen mit 20 % Auspendelung 5% der Halblastfahrten sind halb innen beladen mit 20 % Auspendelung 5% der Leerfahrten sind mit 20% Auspendelung 23.09.2018

Bogen (1) 23.09.2018

Bogen (2) 23.09.2018

Gehängekopf (1) 23.09.2018

Gehängekopf (2) 23.09.2018

Schlussfolgerungen (1) Rechnerischer Ermüdungsnachweis der untersuchten Konstruktion liegt im Grenzbereich Schädigung durch Dauerschwellversuch Schädigung durch Lastkollektiv aus Betrieb Verifizierung der Annahmen bei der Kollektivbildung erforderlich 23.09.2018

Schlussfolgerungen (2) Sind aufgrund bisheriger Erfahrungen rechnerische Ermüdungsnachweise überhaupt erforderlich ? CEN-Norm bietet die Möglichkeit, die verschiedenen Normen aus den einzelnen Ländern zu harmonisieren Praxisnahe Lastkollektivbildung + Erforderlichen Sicherheiten Wirtschaftliche Anlagen 23.09.2018

Schlussfolgerungen (3) Geben die neuzeitigen Dauerfestigkeitsnachweise die realistische Grenze für Fahrzeuge von Einseilumlaufbahnen an ? Nein, wenn die Annahmen zu ungünstig sind ! Ja bei realistischen Annahmen ! 23.09.2018

Ende. Danke für die Aufmerksamkeit. 23.09.2018